Simulación de Esfuerzos en la Cremallera de Dirección del KIA Stonic 1.6 cc Bajo Carga de Impacto

Abstract

La caja de dirección es el componente que permite desplazar y girar a voluntad del conductor el vehículo, por cuanto entre más suave y rápida sea la maniobra de cambio y movimiento del volante el giro de las llantas hacia la izquierda y derecha, hacia delante y atrás será más eficiente y rápida. Desde que se creó el automóvil las cajas de dirección han ido en constante evolución desde la del tipo manual (donde el movimiento del volante requería de fuerza del conductor), pasando por las hidráulicas (donde el movimiento del volante es más suave y requiere menos esfuerzo del conductor) hasta llegar a las electrónicas (donde puede existir o no el conductor que mueve el volante). La fuerza aplicada desde el volante afecta directamente en los componentes de la cremallera de dirección, principalmente en los axiales y terminales, pero cuándo existen impactos de cargas a distintos niveles sea por las irregularidades del camino como una colisión donde se desplaza la caja de dirección, se es necesario conocer la estructura en su contexto desde el material cómo se comporta, el factor de seguridad, el desplazamiento y tensión que puede soportar y cuánta deformación es permisible para evitar su ruptura. Por consiguiente, el proyecto analiza la cremallera de dirección del Kia Stonic 1,6 cc con su respectiva simulación a tres cargas de impacto distintas para conocer cuál es el punto más cercano y permisible para evitar la ruptura y/o daño en el material con que se fabrica. The steering box is the component that allows the driver to move and turn the vehicle at will, so the smoother and faster the shifting and movement of the steering wheel, the more efficient and faster the turning of the wheels to the left and right, forward and backward will be. Since the automobile was created, steering boxes have been in constant evolution, from the manual type (where the movement of the steering wheel required force from the driver), through the hydraulic type (where the movement of the steering wheel is smoother and requires less effort from the driver) to the electronic type (where there may or may not be a driver moving the steering wheel). The force applied from the steering wheel directly affects the components of the steering rack, mainly the axial and terminal components, but when there are impacts of loads at different levels, whether due to irregularities in the road or a collision where the steering box moves, it is necessary to know the structure in its context from the material, how it behaves, the safety factor, the displacement and stress it can withstand and how much deformation is permissible to avoid its breakage. Therefore, the project analyses the steering rack of the Kia Stonic 1.6 cc with its respective simulation under three different impact loads, to determine which is the closest and most permissible point to avoid breakage and/or damage to the material with which it is manufactured.